JP6447544B2 - Control device - Google Patents
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Description
この発明は、移動体に搭載して、画像信号に基づいて目標を追尾し、射出体の発射を制御する管制装置に関するものである。 The present invention relates to a control device that is mounted on a moving body, tracks a target based on an image signal, and controls the firing of an ejected body.
移動体に搭載される管制装置として、テレビカメラを用いて目標を画像追尾し、追尾した目標に向けて砲銃の照準を行い、照準した目標に向けて射撃を行いながら、目標の画像追尾を継続するものが知られている。砲銃の照準を行う場合、砲銃から射出される弾丸等の射出体の到着が見込まれる時刻において、画像追尾の安定性を確保する制御が必要である。 As a control device mounted on a moving object, the target image is tracked using a TV camera, the gun is aimed at the tracked target, and the target image is tracked while shooting at the aimed target. What is going on is known. When aiming a gun, it is necessary to control to ensure the stability of image tracking at the time when the projectile such as a bullet ejected from the gun is expected to arrive.
従来の移動体に搭載される管制装置は、射出体の到着予測時刻付近において、画像追尾装置の目標信号検出処理を一時的に停止して、一定の目標の角度検出位置を保持し、射出体の到着後に画像追尾処理を自動で再開することによって、射出体の到着時に目標と重畳する射出体の映像に乱されることなく、安定した目標追尾及び射出体の照準の継続を可能としていた(例えば特許文献1参照)。 The control device mounted on the conventional moving body temporarily stops the target signal detection processing of the image tracking device in the vicinity of the estimated arrival time of the projectile, and maintains a certain target angle detection position. By automatically restarting the image tracking process after the arrival of the target, stable target tracking and aiming of the projectile can be continued without being disturbed by the image of the projectile superimposed on the target when the projectile arrives ( For example, see Patent Document 1).
従来の管制装置は、射出体の到着が見込まれる時刻に、射出体の到着時にその映像が目標に与える影響度に関わらず、常に画像追尾処理を一時中断する。 The conventional control device always suspends the image tracking process at the time when the projectile is expected to arrive, regardless of the degree of influence of the image on the target when the projectile arrives.
しかしながら一回の射撃で複数回射出体を発射する場合、一定の目標の角度検出位置を保持する時間、すなわち画像追尾処理を一時中断する時間が長くなる。このため射出体が目標に影響を与えない場合であっても、画像追尾処理を一時中断している間に目標が回避行動して画面中心から外れ、照準が目標からずれる結果、射出体の到着精度が低下するという問題があった。 However, when the projectile is fired a plurality of times in one shot, the time for maintaining a certain target angle detection position, that is, the time for temporarily suspending the image tracking process becomes longer. For this reason, even if the projectile does not affect the target, the target avoids while the image tracking process is temporarily suspended, and the target moves off the center of the screen. There was a problem that the accuracy decreased.
この発明は、係る課題を解決するために成されたものであり、画像追尾において射出体の映像が影響を与えない場合に目標の画像追尾処理を継続し、目標を正確に照準する管制装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and provides a control device that continues the target image tracking process when the image of the projectile does not affect the image tracking and accurately aims the target. The purpose is to obtain.
この発明による管制装置は、射出体を射出する射出器を有した移動体に搭載され、目標の映像を撮像するための撮像器を有し、旋回および俯仰方向に回転して目標方向を指向し、当該撮像器の中心が指向している角度を出力する監視機と、上記撮像器の撮像した目標の映像に基づき、当該目標の画面内における角度を計算して追尾処理するとともに、上記射出器から射出された射出体が画面内を通過する間、当該射出体の映像が高輝度である場合に限り、当該目標の画像追尾処理を一時中断する画像追尾処理器と、上記画像追尾処理器からの撮像器の中心が指向している角度と目標の画面内における角度をもとに上記監視機の指向角を指令する追尾制御器と、上記追尾制御器により算出された上記監視機の指向角から射出器の指向角度を計算し、上記射出器に対して指向角度を指令する射出制御器とを備えたものである。 The control device according to the present invention is mounted on a moving body having an ejector for ejecting an ejector, has an imager for capturing a target image, and rotates in a turning and elevation direction to direct the target direction. A monitoring device that outputs an angle at which the center of the image pickup device is directed, and a target image captured by the image pickup device to calculate an angle in the screen of the target and perform a tracking process; From the image tracking processor that temporarily suspends the target image tracking processing and the image tracking processor only when the image of the projecting body is high-intensity while the projecting body ejected from the screen passes through the screen. A tracking controller for instructing the directivity angle of the monitoring device based on the angle at which the center of the imager is directed and the angle in the target screen, and the directivity angle of the monitoring device calculated by the tracking controller Calculates the directivity angle of the injector from , In which a injection controller for commanding the pointing angle relative to the injector.
この発明によれば、目標距離に応じて計算される射出体の到着予測時刻において、射出体の映像が高輝度であって、目標の画像追尾に影響を与える場合に限り、目標信号検出処理を一時中断し、射出体の映像の影響を受けない状況になったときに、画像追尾処理を自動で再開することによって、目標の画像追尾処理を継続することができる。これにより射出体の照準精度の低下を抑え、維持することができる。 According to the present invention, the target signal detection process is performed only when the image of the projectile has high brightness and affects the target image tracking at the estimated arrival time of the projectile calculated according to the target distance. The target image tracking process can be continued by resuming the image tracking process automatically when it is temporarily interrupted and is not affected by the image of the projectile. Thereby, the fall of the aiming precision of an injection body can be suppressed and maintained.
実施の形態1.
図1は、この発明に係る実施の形態1による管制装置の構成を示す図である。図2は、実施の形態1による管制装置を搭載した移動体の運用状態を示す図である。以下、実施の形態1による管制装置の構成及び動作について説明する。
図1において、実施の形態1による管制装置10は、監視機3と、画像追尾処理器6と、追尾制御器7と、射出制御器8を備えて構成される。管制装置10は、射出器2に接続されている。管制装置10と射出器2は、車両や艦船等の移動体11に搭載される。図2において、移動体11は地上や海上における水平面15の上を移動している。射出器2は、管制装置10により画像追尾している追尾目標12に向かって、弾丸等の射出体14を射出し、射出体14の軌道17に沿って射出体14が飛翔する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control device according to
In FIG. 1, the control device 10 according to
管制装置10は、監視機3により熱源からの映像信号を取得し、取得した映像信号中の目標を追尾目標12として、画像追尾処理器6により追尾目標12を画像追尾する。追尾制御器7は、画像追尾処理器6から取得した追尾目標12の画面内の位置情報である追尾目標位置S3が入力される。追尾制御器7は、追尾目標位置S3に基づいて、追尾目標12の画像追尾を継続するように、監視機3の視線方向を制御する。
The control device 10 acquires a video signal from the heat source with the
監視機3は、撮像器4と測距器5を備える。撮像器4は赤外線撮像装置から構成される。測距器5は、レーザ測距装置、ステレオカメラ等から構成される。撮像器4と測距器5は視線方向が同一方向になるように配置される。監視機3は、撮像器4および測距器5の視線方向が上下方向(仰角方向)または左右方向(方位角方向)に回転可能となるように、撮像器4および測距器5を軸支している。撮像器4は、視線方向の熱源の映像信号を画像追尾処理器6に出力する。撮像器4の視野16は、追尾目標12を追尾可能な程度の視野角を有しているが、射出体14は視野16の視野角よりも高い角度を飛翔する場合が多い。測距器5は、視線方向の追尾目標12までの距離を計測し、計測した目標までの距離を射出制御器8に出力する。
The
射出制御器8は、追尾制御器7を経由して画像追尾処理器6の取得した追尾目標12の画面内の位置情報である追尾目標位置S3を得るとともに、測距器5から取得した追尾目標12までの距離を得る。射出制御器8は、取得した追尾目標12の画面内の位置情報(追尾目標位置S3)及び取得した追尾目標12までの距離に基づいて、弾丸等の射出体14が追尾目標12に向けて射出するように射出器2の砲口を定める。射出制御器8は、射出器2の砲口を定めた後、射出器2に対して射出体14の発射制御信号を送る。射出器2は、射出制御器8から発射制御信号を受けると、その砲口から射出体14を射出する。また、射出制御器8は、発射制御信号の出力と同時に、判定処理器19に対し、射出器2による射出体14の発射の状態を示す発射状態信号S2を送る。
The injection controller 8 obtains a tracking target position S3 that is position information within the screen of the tracking target 12 acquired by the image tracking processor 6 via the tracking controller 7, and also acquires the tracking target acquired from the distance measuring device 5. Get a distance of up to 12. The ejection controller 8 ejects the
画像追尾処理器6は、画像追尾部9と判定処理器19を備えている。画像追尾部9は、画像追尾器21と目標角度保持器20を有している。画像追尾器21は、撮像器4からの映像信号S1が入力される。画像追尾器21は、撮像器4により得られた映像信号S1の画像を基に、背景と区別された目標信号を検出する。画像追尾器21は、この検出した目標信号から、追尾目標12の位置を観測するとともに、追尾目標12の輝度の変位を示す輝度変位量を観測する。このとき画像追尾器21は、目標信号の画面中心からの上下の角度(俯角)及び左右の角度(方位角)を計測し、追尾目標12の位置として求める。また、求めた追尾目標12の位置を中心とする上下及び左右の所定角度範囲を目標検出ゲートとし、目標検出ゲート内の追尾目標12の位置を継続して求める画像追尾処理を行う。画像追尾器21は、追尾目標12の位置を目標角度保持器20に出力する。目標角度保持器20は、画像追尾器21から出力された追尾目標12の位置である上下の角度及び左右の角度を、その記憶装置に格納する。画像追尾部9は、画像追尾器21または目標角度保持器20の何れか一方から選択した追尾目標12の位置を、判定処理器19に出力する。画像追尾部9の画像追尾器21は、追尾目標12の輝度変位量を判定処理器19に出力する。判定処理器19は、画像追尾部9からの追尾目標12の位置を追尾目標位置S3として追尾制御器7に出力する。
The image tracking processor 6 includes an image tracking unit 9 and a determination processor 19. The image tracking unit 9 includes an image tracker 21 and a target angle holder 20. The image tracker 21 receives the video signal S1 from the
追尾制御器7は、判定処理器19からの追尾目標12の位置(追尾目標位置S3)を得る。追尾制御器7は、画像追尾処理器6により得られる追尾目標12を含む画面の中心に、追尾目標12が位置し続けるように、追尾目標12の位置(追尾目標位置S3)に基づいて、監視機3の視線方向を上下左右に制御する。
The tracking controller 7 obtains the position of the tracking target 12 (tracking target position S3) from the determination processor 19. The tracking controller 7 monitors based on the position of the tracking target 12 (tracking target position S3) so that the tracking target 12 continues to be located at the center of the screen including the tracking target 12 obtained by the image tracking processor 6. The line-of-sight direction of the
判定処理器19は、射出制御器8から、射出器2による射出体14の発射の状態を示す発射状態信号S2が入力される。判定処理器19は、画像追尾器21の計測した目標の輝度変位量と、射出制御器8からの発射状態信号S2の入力とがあった場合は、画像追尾継続判定処理を行う。
The determination processor 19 receives from the injection controller 8 a firing state signal S2 indicating a state of firing of the projecting
ここで、判定処理器19における目標の輝度変位量判定部31による画像追尾継続判定処理について、図3(a)(b)を用いて説明する。
図3(a)(b)は実施の形態1の管制装置による追尾目標の画像を例示する図であって、(a)は通常の追尾目標の輝度変位を示す図、(b)は高輝度の追尾目標の輝度変位を示す図である。
目標の輝度変位量判定部31は、画像追尾器21から追尾目標12の輝度変位量を得て、射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える高輝度な追尾目標であるか否かを判定する。射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える高輝度な追尾目標である場合、画像追尾処理器6及び追尾制御器7が射出体14を追尾し、追尾目標12の自動追尾を継続できなくなるまたは追尾動作が不安定になる等の影響を与えることになる。
Here, the image tracking continuation determination process by the target luminance displacement amount determination unit 31 in the determination processor 19 will be described with reference to FIGS.
FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating an image of a tracking target by the control device according to the first embodiment, where FIG. 3A is a diagram illustrating a luminance displacement of a normal tracking target, and FIG. It is a figure which shows the luminance displacement of a tracking target.
The target luminance displacement amount determination unit 31 obtains the luminance displacement amount of the tracking target 12 from the image tracker 21 and determines whether or not the projecting
(1)射出体14が追尾目標12へ到着することの見込まれる時刻t1の直前時刻t0(t0=<t1)において、目標の輝度変位量判定部31は、射出体14の輝度変位量が所定の輝度値以上の高輝度な追尾目標であるか否かを判定する。この判定において、射出体14が所定の輝度値以上の高輝度な追尾目標となり、追尾目標12の自動追尾に影響を与えると判定された場合、判定処理器19は、画像追尾部9に対して画像追尾器21による目標信号検出処理を一時的に停止する指令を送る。また、判定処理器19は、目標の角度検出位置を保持する目標角度保持器20を選択して出力するように、画像追尾部9の出力を切換える。判定処理器19は、選択した目標角度保持器20に格納された追尾目標12の位置を、追尾目標位置S3として追尾制御器7に出力する。
(1) At the time t0 (t0 = <t1) immediately before the time t1 when the projecting
例えば図3(b)において、射出器2による射出体14が曳光弾のように高輝度な追尾目標である場合、その熱源が追尾目標付近に到着すると追尾目標周囲の輝度が高くなり、射出体14が画像追尾処理器6及び追尾制御器7による追尾目標12の自動追尾に影響を与える。すなわち、射出体14と追尾目標12の識別が困難になり、射出体14を追尾目標12と誤認識して、追尾目標12の位置精度が劣化することになる。
このように射出器2による射出体14が曳光弾である場合、目標の輝度変位量判定部31は射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える高輝度な追尾目標であると判定し、追尾目標12の画像追尾処理を一時的に停止する。これにより、射出体14の到着精度を低下させずに維持するという効果が得られる。
For example, in FIG. 3B, when the projecting
In this way, when the projecting
(2)また、射出体14が追尾目標12へ到着した時刻t1後の時刻t2(t1<t2)において、目標の輝度変位量判定部31が、射出体14の輝度変位量が所定の輝度値未満となる高輝度でない通常の追尾目標であり、追尾目標12の自動追尾に影響を与えないと判定される場合、判定処理器19は画像追尾部9に対して画像追尾器21を選択して出力する。これによって画像追尾器21は、画像追尾処理を自動で再開する、もしくは画像追尾処理を継続する。
(2) Further, at time t2 (t1 <t2) after time t1 when the projecting
例えば図3(a)において、射出器2による射出体14が通常弾である場合、その熱源がないため画像追尾処理器6が通常弾を目標として検出することがなく、射出体14は画像追尾処理器6及び追尾制御器7による追尾目標12の自動追尾に影響を与えない。このように射出器2による射出体14が通常弾である場合、判定処理器19は射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与えない通常の追尾目標12である、もしくは射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える高輝度な追尾目標ではないと判定し、追尾目標12の画像追尾処理を継続する。このとき、判定処理器19は画像追尾部9に対して画像追尾器21による目標信号検出処理を一時的に停止する指令を送らない。これにより、射出体14の到着精度を低下させずに維持するという効果が得られる。
For example, in FIG. 3A, when the projecting
以上説明した通り、実施の形態1による管制装置は、射出体14を射出する射出器2を有した移動体11に搭載され、目標の映像を撮像するための撮像器4および測距器5を有し、旋回および俯仰方向に回転して目標方向を指向し、当該撮像器4の中心が指向している角度を出力する監視機3と、上記撮像器4の撮像した追尾目標12の映像に基づき、当該追尾目標12の画面内における角度を計算して追尾処理するとともに、上記射出器2から射出された射出体14が画面内を通過する間、当該射出体14の映像が高輝度である場合に限り、当該追尾目標12の画像追尾処理を一時中断する画像追尾処理器6と、上記画像追尾処理器6からの撮像器4の中心が指向している角度と追尾目標12の画面内における角度をもとに上記監視機3の指向角を指令する追尾制御器7と、上記追尾制御器7により算出された上記監視機3の指向角から射出器2の指向角度を計算し、上記射出器2に対して指向角度を指令する射出制御器8を備えたことを特徴とする。
As described above, the control device according to the first embodiment is mounted on the moving body 11 having the
また、画像追尾処理器6は画像追尾部9と判定処理器19を有し、判定処理器19は、撮像器4により得られた画像をもとに背景と区別された目標信号の検出と目標の輝度変位量を観測する。画像追尾部9は、画面中心からの上下及び左右の角度として求める画像追尾を行い、目標の位置を検出する。判定処理器19は、目標の輝度変位量と射出制御器8より発射の状態を示す信号を入力した場合は、射出体14の目標への到着が見込まれる時刻において、自動で射出体14が自動追尾に影響を与える場合に限り角度追尾装置の目標信号検出処理を一時的に停止して、目標の角度検出位置を保持する目標角度保持器20を選択し、射出体の到着後に画像追尾処理を自動で再開する画像追尾器21を選択することを特徴とする。
The image tracking processor 6 includes an image tracking unit 9 and a determination processor 19. The determination processor 19 detects a target signal that is distinguished from the background based on the image obtained by the
これによって、目標距離に応じて計算される射出体14の到着予測時刻において、射出体14の映像が高輝度であって目標の画像追尾に影響を与える場合に限り、画像追尾処理器6における目標信号検出処理を一時中断し、射出体14の映像の影響を受けない状況になったときに、画像追尾処理器6における画像追尾処理を自動で再開し、目標の画像追尾処理を継続することができる。これにより射出体14の照準精度の低下を抑え、維持することができる。
As a result, the target in the image tracking processor 6 is used only when the projected image of the projecting
実施の形態2.
図4は、この発明に係る実施の形態2による管制装置の構成を示す図である。以下、実施の形態2による管制装置の構成及び動作について説明する。
図4において、実施の形態2による管制装置は、実施の形態1の管制装置と同様、監視機3と、追尾制御器7と、射出制御器8を備えている。また、実施の形態2の管制装置は、実施の形態1の画像追尾処理器6の代わりに、画像追尾処理器61を有している。画像追尾処理器61は、画像追尾部9と、判定処理器191を備えている。画像追尾部9は、実施の形態1の図1と同様、画像追尾器211と、目標角度保持器20から構成される。実施の形態2の判定処理器191は、目標の面積変位量判定部32を有している。その他の構成および動作は実施の形態1の図1で説明したものと同様であり、詳細な説明は省く。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a control device according to
In FIG. 4, the control device according to the second embodiment includes a
管制装置10は、監視機3により熱源からの映像信号を取得し、取得した映像信号中の目標を追尾目標12として、画像追尾処理器61により追尾目標12を画像追尾する。追尾制御器7は、画像追尾処理器61から取得した追尾目標12の画面内の位置情報である追尾目標位置S3が入力される。追尾制御器7は、追尾目標位置S3に基づいて、追尾目標12の画像追尾を継続するように、監視機3の視線方向を制御する。
The control device 10 acquires a video signal from the heat source with the
画像追尾処理器61は、画像追尾部9と判定処理器191を備えている。画像追尾部9は、画像追尾器211と目標角度保持器20を有している。画像追尾器211は、撮像器4からの映像信号S1が入力される。画像追尾器211は、撮像器4により得られた映像信号S1の画像を基に、背景と区別された目標信号を検出する。画像追尾器211は、この検出した目標信号から、追尾目標12の位置を観測する。このとき画像追尾器211は、目標信号の画面中心からの上下の角度(俯角)及び左右の角度(方位角)を計測し、追尾目標12の位置として求める。また、求めた追尾目標12の位置を中心とする上下及び左右の所定角度範囲を目標検出ゲートとし、目標検出ゲート内の追尾目標12の位置を継続して求める画像追尾処理を行う。画像追尾器211は、追尾目標12の位置を目標角度保持器20に出力する。目標角度保持器20は、画像追尾器211から出力された追尾目標12の位置である上下の角度及び左右の角度を、その記憶装置に格納する。画像追尾部9は、画像追尾器211または目標角度保持器20の何れか一方から選択した追尾目標12の位置を、判定処理器191に出力する。画像追尾部9の画像追尾器211は、追尾目標12の面積の変位を示す面積変位量を観測する。判定処理器19は、画像追尾部9からの追尾目標12の位置を追尾目標位置S3として追尾制御器7に出力する。
The image tracking processor 61 includes an image tracking unit 9 and a determination processor 191. The image tracking unit 9 includes an image tracker 211 and a target angle holder 20. The image tracker 211 receives the video signal S1 from the
追尾制御器7は、判定処理器191からの追尾目標12の位置(追尾目標位置S3)を得る。追尾制御器7は、画像追尾処理器61により得られる追尾目標12を含む画面の中心に、追尾目標12が位置し続けるように、追尾目標12の位置(追尾目標位置S3)に基づいて、監視機3の視線方向を上下左右に制御する。
The tracking controller 7 obtains the position of the tracking target 12 (tracking target position S3) from the determination processor 191. The tracking controller 7 monitors based on the position of the tracking target 12 (tracking target position S3) so that the tracking target 12 continues to be located at the center of the screen including the tracking target 12 obtained by the image tracking processor 61. The line-of-sight direction of the
判定処理器191は、射出制御器8から、射出器2による射出体14の発射の状態を示す発射状態信号S2が入力される。判定処理器191における目標の面積変位量判定部32は、計測した追尾目標12の面積変位量と、射出制御器8からの発射状態信号S2の入力とがあった場合は、画像追尾継続判定処理を行う。
The determination processor 191 receives a firing state signal S <b> 2 indicating the state of firing of the projectile 14 by the
ここで、目標の面積変位量判定部32による画像追尾継続判定処理について、図3(c)(d)を用いて説明する。図3(c)(d)は実施の形態1の管制装置による追尾目標の画像を例示する図であって、(c)は通常の追尾目標の面積変位を示す図、(d)は高輝度な追尾目標の面積変位を示す図である。
目標の面積変位量判定部32は、画像追尾器211から追尾目標12の面積変位量を得て、射出体14が、追尾目標12の自動追尾に影響を与える面積変位の大きい追尾目標であるか否かを判定する。射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える高輝度で面積変位の大きい追尾目標である場合、画像追尾処理器61及び追尾制御器7が射出体14を追尾し、追尾目標12の自動追尾を継続できなくなるまたは追尾動作が不安定になる等の影響を与えることになる。
Here, the image tracking continuation determination processing by the target area displacement amount determination unit 32 will be described with reference to FIGS. FIGS. 3C and 3D are diagrams illustrating an image of a tracking target by the control device according to the first embodiment, in which FIG. 3C is a diagram illustrating an area displacement of a normal tracking target, and FIG. It is a figure which shows the area displacement of a tracking target.
The target area displacement amount determination unit 32 obtains the area displacement amount of the tracking target 12 from the image tracker 211, and is the projecting body 14 a tracking target with a large area displacement that affects the automatic tracking of the tracking target 12? Determine whether or not. When the projecting
(1)射出体14が追尾目標12へ到着することの見込まれる時刻t1の直前時刻t0(t0=<t1)において、目標の面積変位量判定部32は、射出体14の面積変位量が所定値以上となる面積変位の大きい追尾目標であるか否かを判定する。この判定において、射出体14が所定値以上の面積変位の大きい追尾目標となり、追尾目標12の自動追尾に影響を与えると判定された場合、判定処理器191は、画像追尾部9に対して画像追尾器211による目標信号検出処理を一時的に停止する指令を送る。また、判定処理器191は、目標の角度検出位置を保持する目標角度保持器20を選択して出力するように、画像追尾部9の出力を切換える。判定処理器191は、選択した目標角度保持器20に格納された追尾目標12の位置を、追尾目標位置S3として追尾制御器7に出力する。
(1) At the time t0 (t0 = <t1) immediately before the time t1 when the projecting
例えば図3(c)において、射出器2による射出体14が曳光弾のように高輝度で面積変位の大きい追尾目標である場合、その熱源が追尾目標付近に到着すると追尾目標周囲の輝度が高くなり、射出体14が画像追尾処理器61及び追尾制御器7による追尾目標12の自動追尾に影響を与える。すなわち、射出体14と追尾目標12の識別が困難になり、射出体14を追尾目標12と誤認識して、追尾目標12の位置精度が劣化することになる。
このように射出器2による射出体14が曳光弾である場合、目標の面積変位量判定部32は射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える高輝度で面積変位の大きい追尾目標であると判定し、追尾目標12の画像追尾処理を一時的に停止する。これにより、射出体14の到着精度を低下させずに維持するという効果が得られる。
For example, in FIG. 3C, when the projecting
In this way, when the projecting
(2)また、射出体14が追尾目標12へ到着した時刻t1後の時刻t2(t1<t2)において、目標の面積変位量判定部32が、射出体14の面積変位量が所定値未満となる高輝度でなく面積変位が大きくならない通常の追尾目標であって、追尾目標12の自動追尾に影響を与えないと判定される場合、判定処理器191は画像追尾部9に対して画像追尾器211を選択して出力する。これによって画像追尾器211は、画像追尾処理を自動で再開する、もしくは画像追尾処理を継続する。
(2) Further, at time t2 (t1 <t2) after time t1 when the
例えば図3(c)において、射出器2による射出体14が通常弾である場合、その熱源がないため画像追尾処理器61が通常弾を目標として検出することがなく、射出体14は画像追尾処理器61及び追尾制御器7による追尾目標12の自動追尾に影響を与えない。このように射出器2による射出体14が通常弾である場合、判定処理器191は射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与えない通常の追尾目標12である、もしくは射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える面積変位の大きな追尾目標ではないと判定し、追尾目標12の画像追尾処理を継続する。このとき、判定処理器191は画像追尾部9に対して画像追尾器211による目標信号検出処理を一時的に停止する指令を送らない。これにより、射出体14の到着精度を低下させずに維持するという効果が得られる。
For example, in FIG. 3C, when the projecting
以上説明した通り、実施の形態2による管制装置は、射出体14を射出する射出器2を有した移動体11に搭載され、目標の映像を撮像するための撮像器4および測距器5を有し、旋回および俯仰方向に回転して目標方向を指向し、当該撮像器4の中心が指向している角度を出力する監視機3と、上記撮像器4の撮像した追尾目標12の映像に基づき、当該追尾目標12の画面内における角度を計算して追尾処理するとともに、上記射出器2から射出された射出体14が画面内を通過する間、当該射出体14の映像が面積変化の大きいものである場合に限り、当該追尾目標12の画像追尾処理を一時中断する画像追尾処理器61と、上記画像追尾処理器61からの撮像器4の中心が指向している角度と追尾目標12の画面内における角度をもとに上記監視機3の指向角を指令する追尾制御器7と、上記追尾制御器7により算出された上記監視機3の指向角から射出器2の指向角度を計算し、上記射出器2に対して指向角度を指令する射出制御器8を備えたことを特徴とする。
As described above, the control device according to the second embodiment is mounted on the moving body 11 having the
また、画像追尾処理器61は画像追尾部9と判定処理器191を有し、判定処理器191は、撮像器4により得られた画像をもとに背景と区別された目標信号の検出と目標の面積変位量を観測する。画像追尾部9とは、画面中心からの上下及び左右の角度として求める画像追尾を行い、目標の位置を検出する。判定処理器191は、目標の面積変位量と射出制御器8より発射の状態を示す信号を入力した場合は、射出体14の目標への到着が見込まれる時刻において、射出体14が自動追尾に影響を与える場合に限り角度追尾装置の目標信号検出処理を一時的に停止して、目標の角度検出位置を保持する目標角度保持器20を選択し、射出体の到着後に画像追尾処理を自動で再開する画像追尾器21を選択する。これによって、目標の画像追尾処理を継続することができることから、射出体14の到着精度を低下せず維持するという効果が得られる。
The image tracking processor 61 includes an image tracking unit 9 and a determination processor 191. The determination processor 191 detects a target signal that is distinguished from the background based on an image obtained by the
実施の形態3.
図5は、この発明に係る実施の形態3による管制装置の構成を示す図である。以下、実施の形態3による管制装置の構成及び動作について説明する。
図5において、実施の形態3による管制装置は、実施の形態1の管制装置と同様、監視機3と、追尾制御器7と、射出制御器8を備えている。また、実施の形態3の管制装置は、実施の形態1の画像追尾処理器6の代わりに、画像追尾処理器62を有している。画像追尾処理器62は、画像追尾部9と、判定処理器192を備えている。画像追尾部9は、実施の形態1の図1と同様、画像追尾器212と、目標角度保持器20から構成される。実施の形態3の判定処理器192は、目標の位置変位量判定部33を有している。その他の構成および動作は実施の形態3の図1で説明したものと同様であり、詳細な説明は省く。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a control device according to
In FIG. 5, the control device according to the third embodiment includes a
管制装置10は、監視機3により熱源からの映像信号を取得し、取得した映像信号中の目標を追尾目標12として、画像追尾処理器62により追尾目標12を画像追尾する。追尾制御器7は、画像追尾処理器62から取得した追尾目標12の画面内の位置情報である追尾目標位置S3が入力される。追尾制御器7は、追尾目標位置S3に基づいて、追尾目標12の画像追尾を継続するように、監視機3の視線方向を制御する。
The control device 10 acquires the video signal from the heat source by the
画像追尾処理器62は、画像追尾部9と判定処理器192を備えている。画像追尾部9は、画像追尾器212と目標角度保持器20を有している。画像追尾器212は、撮像器4からの映像信号S1が入力される。画像追尾器212は、撮像器4により得られた映像信号S1の画像を基に、背景と区別された目標信号を検出する。画像追尾器212は、この検出した目標信号から、追尾目標12の位置を観測する。このとき画像追尾器212は、目標信号の画面中心からの上下の角度(俯角)及び左右の角度(方位角)を計測し、追尾目標12の位置として求める。また、求めた追尾目標12の位置を中心とする上下及び左右の所定角度範囲を目標検出ゲートとし、目標検出ゲート内の追尾目標12の位置を継続して求める画像追尾処理を行う。画像追尾器212は、追尾目標12の位置を目標角度保持器20に出力する。目標角度保持器20は、画像追尾器212から出力された追尾目標12の位置である上下の角度及び左右の角度を、その記憶装置に格納する。画像追尾部9は、画像追尾器212または目標角度保持器20の何れか一方から選択した追尾目標12の位置を、判定処理器192に出力する。画像追尾部9の画像追尾器212は、追尾目標12の位置の変位を示す位置変位量を観測する。判定処理器192は、画像追尾部9からの追尾目標12の位置を追尾目標位置S3として追尾制御器7に出力する。
The image tracking processor 62 includes an image tracking unit 9 and a determination processor 192. The image tracking unit 9 includes an image tracker 212 and a target angle holder 20. The image tracker 212 receives the video signal S1 from the
追尾制御器7は、判定処理器192からの追尾目標12の位置(追尾目標位置S3)を得る。追尾制御器7は、画像追尾処理器62により得られる追尾目標12を含む画面の中心に、追尾目標12が位置し続けるように、追尾目標12の位置(追尾目標位置S3)に基づいて、監視機3の視線方向を上下左右に制御する。
The tracking controller 7 obtains the position of the tracking target 12 (tracking target position S3) from the determination processor 192. The tracking controller 7 monitors based on the position of the tracking target 12 (tracking target position S3) so that the tracking target 12 continues to be located at the center of the screen including the tracking target 12 obtained by the image tracking processor 62. The line-of-sight direction of the
判定処理器192は、射出制御器8から、射出器2による射出体14の発射の状態を示す発射状態信号S2が入力される。判定処理器192における目標の位置変位量判定部32は、計測した追尾目標12の位置変位量と、射出制御器8からの発射状態信号S2の入力とがあった場合は、画像追尾継続判定処理を行う。
The determination processor 192 receives a firing state signal S <b> 2 indicating the state of firing of the projectile 14 by the
ここで、目標の位置変位量判定部32による画像追尾継続判定処理について、図3(e)(f)を用いて説明する。図3(e)(f)は実施の形態1の管制装置による追尾目標の画像を例示する図であって、(e)は通常の追尾目標の位置変位を示す図、(f)は高輝度な追尾目標の位置変位を示す図である。
目標の位置変位量判定部33は、画像追尾器212から追尾目標12の位置変位量を得て、射出体14が、追尾目標12の自動追尾に影響を与える位置変位の大きい追尾目標であるか否かを判定する。射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える高輝度で位置変位の大きい追尾目標である場合、画像追尾処理器62及び追尾制御器7が射出体14を追尾し、追尾目標12の自動追尾を継続できなくなるまたは追尾動作が不安定になる等の影響を与えることになる。
Here, the image tracking continuation determination process by the target position displacement amount determination unit 32 will be described with reference to FIGS. FIGS. 3E and 3F are diagrams illustrating an image of a tracking target by the control device according to the first embodiment, where FIG. 3E is a diagram illustrating a position displacement of a normal tracking target, and FIG. It is a figure which shows the position displacement of a tracking target.
The target position displacement amount determination unit 33 obtains the position displacement amount of the tracking target 12 from the image tracker 212, and whether the projectile 14 is a tracking target having a large position displacement that affects the automatic tracking of the tracking target 12. Determine whether or not. When the projecting
(1)射出体14が追尾目標12へ到着することの見込まれる時刻t1の直前時刻t0(t0=<t1)において、目標の位置変位量判定部33は、射出体14の位置変位量が所定値以上となる位置変位の大きい追尾目標であるか否かを判定する。この判定において、射出体14が所定値以上の位置変位の大きい追尾目標となり、追尾目標12の自動追尾に影響を与えると判定された場合、判定処理器192は、画像追尾部9に対して画像追尾器212による目標信号検出処理を一時的に停止する指令を送る。また、判定処理器192は、目標の角度検出位置を保持する目標角度保持器20を選択して出力するように、画像追尾部9の出力を切換える。判定処理器192は、選択した目標角度保持器20に格納された追尾目標12の位置を、追尾目標位置S3として追尾制御器7に出力する。
(1) At the time t0 (t0 = <t1) immediately before the time t1 when the projecting
例えば図3(c)において、射出器2による射出体14が曳光弾のように位置変位の大きい追尾目標である場合、その熱源が追尾目標付近に到着すると追尾目標から離れた周囲の輝度が高くなり、射出体14が画像追尾処理器62及び追尾制御器7による追尾目標12の自動追尾に影響を与える。すなわち、射出体14と追尾目標12の識別が困難になり、射出体14を追尾目標12と誤認識して、追尾目標12の位置精度が劣化することになる。
このように射出器2による射出体14が曳光弾である場合、目標の位置変位量判定部32は射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える位置変位の大きい追尾目標であると判定し、追尾目標12の画像追尾処理を一時的に停止する。これにより、射出体14の到着精度を低下させずに維持するという効果が得られる。
For example, in FIG. 3C, when the projecting
Thus, when the projecting
(2)また、射出体14が追尾目標12へ到着した時刻t1後の時刻t2(t1<t2)において、目標の位置変位量判定部32が、射出体14の位置変位量が所定値未満となる通常の追尾目標であって、追尾目標12の自動追尾に影響を与えないと判定される場合、判定処理器192は画像追尾部9に対して画像追尾器212を選択して出力する。これによって画像追尾器212は、画像追尾処理を自動で再開する、もしくは画像追尾処理を継続する。
(2) In addition, at time t2 (t1 <t2) after time t1 when the projecting
例えば図3(c)において、射出器2による射出体14が通常弾である場合、その熱源がないため画像追尾処理器62が通常弾を目標として検出することがなく、射出体14は画像追尾処理器62及び追尾制御器7による追尾目標12の自動追尾に影響を与えない。このように射出器2による射出体14が通常弾である場合、判定処理器192は射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与えない通常の追尾目標12である、もしくは射出体14が追尾目標12の自動追尾に影響を与える位置変位の大きな追尾目標ではないと判定し、追尾目標12の画像追尾処理を継続する。このとき、判定処理器192は画像追尾部9に対して画像追尾器212による目標信号検出処理を一時的に停止する指令を送らない。これにより、射出体14の到着精度を低下させずに維持するという効果が得られる。
For example, in FIG. 3C, when the projecting
以上説明した通り、実施の形態3による管制装置は、射出体14を射出する射出器2を有した移動体11に搭載され、目標の映像を撮像するための撮像器4および測距器5を有し、旋回および俯仰方向に回転して目標方向を指向し、当該撮像器4の中心が指向している角度を出力する監視機3と、上記撮像器4の撮像した追尾目標12の映像に基づき、当該追尾目標12の画面内における角度を計算して追尾処理するとともに、上記射出器2から射出された射出体14が画面内を通過する間、当該射出体14の映像が位置変化の大きいものである場合に限り、当該追尾目標12の画像追尾処理を一時中断する画像追尾処理器62と、上記画像追尾処理器61からの撮像器4の中心が指向している角度と追尾目標12の画面内における角度をもとに上記監視機3の指向角を指令する追尾制御器7と、上記追尾制御器7により算出された上記監視機3の指向角から射出器2の指向角度を計算し、上記射出器2に対して指向角度を指令する射出制御器8を備えたことを特徴とする。
As described above, the control device according to the third embodiment is mounted on the moving body 11 having the
また、画像追尾処理器62は画像追尾部9と判定処理器192を有し、判定処理器192は、撮像器4により得られた画像をもとに背景と区別された目標信号の検出と目標の位置変位量を観測する。目標の位置については、画面中心からの上下及び左右の角度として求める画像追尾を行う。判定処理器192は、目標の位置変位量と射出制御器8より発射の状態を示す信号を入力した場合は、射出体14の目標への到着が見込まれる時刻において、射出体14が自動追尾に影響を与える場合に限り角度追尾装置の目標信号検出処理を一時的に停止して、目標の角度検出位置を保持する目標角度保持器20を選択し、射出体の到着後に画像追尾処理を自動で再開する画像追尾器212を選択する。これによって、目標の画像追尾処理を継続することができることから、射出体14の到着精度を低下せず維持するという効果が得られる。
The image tracking processor 62 includes an image tracking unit 9 and a determination processor 192. The determination processor 192 detects a target signal that is distinguished from the background based on an image obtained by the
実施の形態4.
図6は、この発明に係る実施の形態4による管制装置の構成を示す図である。以下、実施の形態4による管制装置の構成及び動作について説明する。
図6において、実施の形態4による管制装置は、実施の形態1の管制装置と同様、監視機3と、追尾制御器7と、射出制御器8を備えている。また、実施の形態4の管制装置は、実施の形態1の画像追尾処理器6の代わりに、画像追尾処理器63を有している。画像追尾処理器63は、画像追尾部9と、判定処理器193を備えている。画像追尾部9は、実施の形態1の図1と同様、画像追尾器213と、目標角度保持器20から構成される。実施の形態4の判定処理器193は、
目標の輝度変位量判定部31と、目標の面積変位量判定部32と、目標の位置変位量判定部33を有している。その他の構成および動作は実施の形態1の図1で説明したものと同様であり、詳細な説明は省く。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a control device according to
In FIG. 6, the control device according to the fourth embodiment includes a
It has a target luminance displacement amount determination unit 31, a target area displacement amount determination unit 32, and a target position displacement amount determination unit 33. Other configurations and operations are the same as those described in FIG. 1 of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.
画像追尾処理器6は、画像追尾部9と判定処理器193を備えている。画像追尾部9は、画像追尾器213と目標角度保持器20を有している。画像追尾器213は、撮像器4からの映像信号S1が入力される。画像追尾器213は、撮像器4により得られた映像信号S1の画像を基に、背景と区別された目標信号を検出する。画像追尾器213は、この検出した目標信号から、追尾目標12の位置を観測するとともに、追尾目標12の輝度の変位を示す輝度変位量を観測する。このとき画像追尾器213は、目標信号の画面中心からの上下の角度(俯角)及び左右の角度(方位角)を計測し、追尾目標12の位置として求める。また、求めた追尾目標12の位置を中心とする上下及び左右の所定角度範囲を目標検出ゲートとし、目標検出ゲート内の追尾目標12の位置を継続して求める画像追尾処理を行う。画像追尾器213は、追尾目標12の位置を目標角度保持器20に出力する。目標角度保持器20は、画像追尾器213から出力された追尾目標12の位置である上下の角度及び左右の角度を、その記憶装置に格納する。画像追尾部9は、画像追尾器213または目標角度保持器20の何れか一方から選択した追尾目標12の位置を、判定処理器19に出力する。画像追尾部9の画像追尾器213は、追尾目標12の輝度変位量を判定処理器19に出力する。判定処理器19は、画像追尾部9からの追尾目標12の位置を追尾目標位置S3として追尾制御器7に出力する。
The image tracking processor 6 includes an image tracking unit 9 and a determination processor 193. The image tracking unit 9 includes an image tracker 213 and a target angle holder 20. The image tracker 213 receives the video signal S1 from the
追尾制御器7は、判定処理器193からの追尾目標12の位置(追尾目標位置S3)を得る。追尾制御器7は、画像追尾処理器63により得られる追尾目標12を含む画面の中心に、追尾目標12が位置し続けるように、追尾目標12の位置(追尾目標位置S3)に基づいて、監視機3の視線方向を上下左右に制御する。
The tracking controller 7 obtains the position of the tracking target 12 (tracking target position S3) from the determination processor 193. The tracking controller 7 monitors based on the position of the tracking target 12 (tracking target position S3) so that the tracking target 12 continues to be located at the center of the screen including the tracking target 12 obtained by the image tracking processor 63. The line-of-sight direction of the
判定処理器193は、射出制御器8から、射出器2による射出体14の発射の状態を示す発射状態信号S2が入力される。
判定処理器193において、画像追尾器213の計測した目標の輝度変位量と、射出制御器8からの発射状態信号S2の入力とがあった場合は、画像追尾継続判定処理を行う。
また、判定処理器193において、目標の面積変位量判定部32は、計測した追尾目標12の面積変位量と、射出制御器8からの発射状態信号S2の入力とがあった場合は、画像追尾継続判定処理を行う。
また、判定処理器193において、目標の位置変位量判定部33は、計測した追尾目標12の位置変位量と、射出制御器8からの発射状態信号S2の入力とがあった場合は、画像追尾継続判定処理を行う。
The determination processor 193 receives from the injection controller 8 a firing state signal S2 indicating the state of firing of the projecting
When the determination processor 193 receives the target luminance displacement amount measured by the image tracker 213 and the input of the firing state signal S2 from the injection controller 8, an image tracking continuation determination process is performed.
In the determination processor 193, the target area displacement amount determination unit 32 performs image tracking when there is a measured area displacement amount of the tracking target 12 and an input of the firing state signal S <b> 2 from the injection controller 8. A continuation determination process is performed.
In the determination processor 193, the target position displacement amount determination unit 33 performs image tracking when there is a measured position displacement amount of the tracking target 12 and an input of the firing state signal S <b> 2 from the injection controller 8. A continuation determination process is performed.
ここで、目標の輝度変位量判定部31、目標の面積変位量判定部32、目標の位置変位量判定部33は、それぞれ実施の形態1の図1、実施の形態2の図4、実施の形態3の図5で説明したものと同様に動作するので、詳細な説明は省く。 Here, the target luminance displacement amount determination unit 31, the target area displacement amount determination unit 32, and the target position displacement amount determination unit 33 are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment, FIG. 4 of the second embodiment, and FIG. Since the operation is the same as that described in FIG. 5 of the third embodiment, a detailed description is omitted.
実施の形態4による管制装置は、画像追尾処理器663において、目標の輝度変位量、目標の面積変位量、目標の位置変位量を観測し、判定処理器193は目標の輝度変位量、目標の面積変位量、目標の位置変位量の複合情報と射出制御器8より発射の状態を示す信号を入力する。また、射出体14の目標への到着が見込まれる時刻において、射出体14が自動追尾に影響を与える場合に限り角度追尾装置の目標信号検出処理を一時的に停止して目標角度保持器20を選択し、射出体の到着後に画像追尾処理を自動で再開する。目標の画像追尾処理を継続することができることから、射出体の到着精度を低下せず維持するという効果が得られる。
In the control device according to the fourth embodiment, the image tracking processor 663 observes the target luminance displacement amount, the target area displacement amount, and the target position displacement amount, and the determination processor 193 detects the target luminance displacement amount and the target luminance displacement amount. The composite information of the area displacement amount and the target position displacement amount and a signal indicating the firing state are input from the injection controller 8. In addition, at a time when the projecting
以上説明した実施の形態1から4は、テレビカメラ等の監視機3により光学的に追尾目標12を追尾し、射出器2より射出体14を射出する管制装置に適用することができる。
The first to fourth embodiments described above can be applied to a control device that optically tracks the tracking target 12 by the
1 管制装置、2 射出器、3 監視機、4 撮像器、5 測距器、6 画像追尾処理器、61 画像追尾処理器、62 画像追尾処理器、63 画像追尾処理器、7 追尾制御器、8 射出制御器、12 追尾目標、14 射出体、19 判定処理器、191 判定処理器、192 判定処理器、193 判定処理器、20 目標角度保持器、21 画像追尾器、211 画像追尾器、212 画像追尾器、213 画像追尾器、31 目標の輝度変位量判定部、32 目標の面積変位量判定部、33 目標の位置変位量判定部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記撮像器の撮像した目標の映像に基づき、当該目標の画面内における角度を計算して追尾処理するとともに、上記射出器から射出された射出体が画面内を通過する間、当該射出体の映像が高輝度である場合に限り、当該目標の画像追尾処理を一時中断する画像追尾処理器と、
上記画像追尾処理器からの撮像器の中心が指向している角度と目標の画面内における角度をもとに上記監視機の指向角を指令する追尾制御器と、
上記追尾制御器により算出された上記監視機の指向角から射出器の指向角度を計算し、上記射出器に対して指向角度を指令する射出制御器と、
を備えた管制装置。 It is mounted on a moving body having an ejector that ejects an ejector, and has an imager for capturing a target image. The imager is rotated in a turning and elevation direction to direct the target direction, and the center of the imager is A monitoring device that outputs the directional angle;
Based on the target image captured by the imager, the angle of the target in the screen is calculated and tracking processing is performed, and while the projectile ejected from the ejector passes through the screen, the image of the projectile An image tracking processor that suspends the target image tracking processing only when
A tracking controller for instructing the directivity angle of the monitoring device based on the angle at which the center of the image pickup device from the image tracking processor is directed and the angle in the target screen;
An injection controller that calculates the directivity angle of the injector from the directivity angle of the monitoring device calculated by the tracking controller, and commands the directivity angle to the injector;
Control device with
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